外浮顶罐不同孔隙油气泄漏扩散数值模拟

论文摘要

开展外浮顶罐油气泄漏扩散机理及规律的研究对于保障罐区安全、降低环境污染具有重要的意义。针对大、小外浮顶罐不同浮盘孔隙的油气泄漏扩散及其受风场的影响进行了数值模拟及实验验证。研究结果如下。①当风吹向外浮顶罐时,会在浮盘上方形成大尺度涡流,并在紧贴浮盘处形成从下风侧到上风侧的对称分布的气流运移。②泄漏位置在浮盘上时,油气均紧贴浮盘从下风侧向上风侧运移;泄漏位置位于浮盘中间及下风侧时,油气较容易扩散出去,而位于浮盘上风侧及两侧时,油气容易发生积聚,存在很大的安全隐患;风速增大有利于油气扩散,但会使污染范围扩大。③泄漏位置在浮盘与罐壁之间的边圈缝隙时,油气沿着罐壁向浮盘上方空间扩散,且扩散的程度为:浮盘两侧>上风侧>下风侧。④泄漏位置在浮盘中心、泄漏孔径为20mm时,正庚烷体积分数为0.1%～1.7%,处在对应的爆炸极限范围之内;而孔径为6mm时,正庚烷体积分数在0.02%～0.26%,汽油蒸气的体积分数在0.05%～0.65%,均未达到爆炸极限范围。因此,当泄漏孔隙较大时,出现爆炸危险的可能性增大。研究成果进一步揭示浮盘上方气流运移规律及油气扩散传质机理,可为生产实践和油罐管理提供理论指导,并进一步完善外浮顶罐蒸发损耗评价理论体系。

论文目录

• 1 流动控制方程及几何模型
•   1.1 控制方程和湍流模型
•   1.2 几何模型和网格划分
•   1.3 边界条件
• 2 实验验证
• 3 数值模拟结果及分析
•   3.1 外浮顶罐流场分布
•   3.2 浮盘不同泄漏孔位置对油气扩散浓度分布的影响
•   3.3 风速对孔隙泄漏的影响
•   3.4 孔隙泄漏时爆炸极限范围
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郝庆芳,黄维秋,景海波,李飞,方洁,纪虹,凌祥,吕爱华

关键词: 外浮顶罐,油气泄漏,油气扩散,传质机理,数值模拟

来源: 化工进展 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 江苏省油气储运技术重点实验室(常州大学),江苏省过程强化与新能源装备技术重点实验室(南京工业大学)

基金: 国家自然科学基金(51574044,51576095),江苏省重点研发计划(产业前瞻与共性关键技术)(BE2018065),江苏省高校重点实验室开放课题(2013Z01),江苏省研究生科研与实践创新计划(SJCX17_0721)

分类号: TE972

DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0904

页码: 1226-1235

总页数: 10

文件大小: 5305K

下载量: 147